JP2005028228A - Gas treating method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はガス処理方法に係り、特に医薬品や半導体等を製造する製造工場において、人体に有害な有機溶剤成分や悪臭成分を排ガスから除去するガス処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
医薬品の製造工場では、有機溶剤の濃縮や抽出を行う工程があり、これらの工程から排出された排ガスには有機溶剤成分や悪臭成分(以下、まとめて有害成分と称す)が含まれることがある。このため、医薬品の製造工場では、排ガスから有害成分を除去するガス処理設備が必要になる。
【0003】
排ガスの処理量が小さい場合、ガス処理設備は、活性炭が充填された一塔の吸着塔から成り、排ガスはこの吸着塔に導入され、排ガス中の有害成分が活性炭に吸着除去される。このガス処理設備では、活性炭が破過すると、活性炭を破棄して新たな活性炭と交換したり、破過した活性炭を再生メーカに引き渡してオフサイトで再生して交換したりしている。
【0004】
一方、排ガスの処理容量が大きい場合は、複数の吸着塔が設けられ、この複数の吸着塔の少なくとも一塔にガスが導入され、ガス中の有害成分が吸着除去される。このガス処理設備では、ガスを導入する吸着塔を定期的に切り替えるとともに、有害成分を吸着した活性炭の再生処理(すなわち、有害成分の脱着処理)を行うことによって、排ガスの処理を連続して行うことができる。
【0005】
複数の吸着塔から成るガス処理設備は、活性炭の脱着方法によって蒸気再生式と乾式再生式とに分けられる。乾式再生式は、ヒータで加熱した脱着用キャリアガスを吸着塔に通過させて活性炭を加熱したり、活性炭内に設置したヒータによって活性炭を直接加熱したりすることによって、活性炭の再生を行う方式である。この方式は、メンテナンスが容易である反面、脱着効率が低いという欠点がある。
【0006】
これに対して、蒸気再生式は、吸着塔内に蒸気を通過させて活性炭を均一に加熱し、脱着を行う方式である。この方式は、脱着効率が非常に高い反面、蒸気使用量が多いという問題や、蒸気を供給した際に生じるドレンの排水処理が必要になるという問題がある。
【0007】
特許文献1には、蒸気の供給前に吸着塔内を減圧するガス処理設備が記載されている。このガス処理設備によれば、少量の蒸気を導入するだけで活性炭を再生することができ、蒸気使用量及び排水処理量を低減することができる。
【0008】
【特許文献1】
特開平5−84417号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のガス処理設備は、吸着塔の切り替えが固定タイマーによるシーケンス制御であるため、余分な蒸気を多量に供給するおそれがあった。例えば、有害成分の濃度が低い排ガスを吸着塔に導入した場合、吸着塔を定期的に切り替えると、活性炭に有害成分が十分に吸着してない状態で吸着塔が切り替えられる。このため、有害成分が十分に吸着してない活性炭に蒸気が供給されることになり、脱着処理に寄与しない過剰な蒸気が多くなる。したがって、従来のガス処理設備は、無駄な蒸気供給量が多くなり、排水処理負荷が増加するという問題があった。
【0010】
さらに、従来のガス処理設備は、活性炭を交換する時期が正確に分からないため、十分な吸着性能を有する活性炭を交換することがあった。
【0011】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、蒸気供給量を低減することができるとともに、吸着材の最適な交換時期を知ることのできるガス処理方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は前記目的を達成するために、吸着材が収納された複数の吸着塔の少なくとも一つにガスを通過させることによって前記ガスに含まれる悪臭成分及び/又は溶剤成分を前記吸着材に吸着させるとともに、前記ガスを通過させる吸着塔を切り替え、前記吸着材に吸着した前記悪臭成分及び/又は前記溶剤成分を脱着させるガス処理方法において、前記吸着材で吸着処理したガス、又は前記吸着材で吸着処理しているガスに含まれる前記悪臭成分の濃度及び/又は前記溶剤成分の濃度を測定し、該濃度の測定値に基づいて、前記ガスを通過させる吸着塔を切り替えることを特徴としている。
【0013】
請求項1に記載の発明によれば、吸着処理後、又は吸着処理中のガスに含まれる悪臭成分の濃度及び/又は溶剤成分の濃度に基づいて吸着塔を切り替えるので、悪臭成分や溶剤成分が吸着材に十分に吸着した状態で脱着処理が開始される。したがって、脱着処理に寄与しない余分な蒸気量を減少させることができ、脱着処理に伴って必要となる排水処理量を減少させることができる。
【0014】
また、請求項1に記載の発明によれば、悪臭成分や溶剤成分を吸着材に十分に吸着させてから吸着塔を切り替えるので、吸着処理の時間が長くなり、脱着処理の頻度が減少する。したがって、吸着効率を向上させることができるとともに、吸着材の負荷が減少して、吸着材の寿命が延長される。
【0015】
請求項2に記載の発明は前記目的を達成するために、吸着材が収納された複数の吸着塔の少なくとも一つにガスを通過させることによって前記ガスに含まれる悪臭成分及び/又は溶剤成分を前記吸着材に吸着させるとともに、前記ガスを通過させる吸着塔を切り替え、前記吸着材に吸着した前記悪臭成分及び/又は前記溶剤成分を脱着させるガス処理方法において、前記吸着材で吸着処理したガス、又は前記吸着材で吸着処理しているガスに含まれる前記悪臭成分の濃度及び/又は前記溶剤成分の濃度を測定し、該濃度の測定値が所定値に達した際に、前記吸着塔から排出されるガスの流路を切り替え、該ガスを補助用の吸着塔に通過させることを特徴としている。
【0016】
請求項2に記載の発明によれば、吸着塔からのガスに含まれる悪臭成分の濃度及び/又は溶剤成分の濃度が所定値に達した際に、ガスの流路を切り替えて補助用の吸着塔にガスを通過させるので、濃度が所定値に達したガスは補助用の吸着塔に導入され、悪臭成分や溶剤成分が吸着除去される。したがって、悪臭成分や溶剤成分の濃度が所定値に達したガスが放出されることを防止できる。
【0017】
請求項3に記載の発明は前記目的を達成するために、吸着材が収納された複数の吸着塔の少なくとも一つにガスを通過させることによって前記ガスに含まれる悪臭成分及び/又は溶剤成分を前記吸着材に吸着させるとともに、前記ガスを通過させる吸着塔を切り替え、前記吸着材に吸着した前記悪臭成分及び/又は前記溶剤成分を脱着させるガス処理方法において、前記吸着材で吸着処理する前のガスに含まれる前記悪臭成分の濃度及び/又は前記溶剤成分の濃度を測定し、該吸着処理前の濃度に基づいて、前記吸着材で吸着処理する時間を演算し、該演算値に基づいて、前記ガスを通過させる吸着塔を切り替えることを特徴としている。
【0018】
請求項3に記載の発明によれば、吸着処理前のガスに含まれる悪臭成分の濃度及び/又は溶剤成分の濃度に基づいて、吸着処理する時間を演算して吸着塔を切り替えるので、悪臭成分及び/又は溶剤成分が吸着材に十分に吸着した状態で、吸着塔を切り替えることができる。
【0019】
請求項4に記載の発明は請求項3の発明において、前記吸着材で吸着処理したガス、又は前記吸着材で吸着処理しているガスに含まれる前記悪臭成分の濃度及び/又は前記溶剤成分の濃度を測定し、該吸着処理後又は吸着処理中の濃度に基づいて、前記演算値を補正することを特徴としている。したがって、請求項4に記載の発明によれば、吸着材の吸着状況に応じて演算値を補正するので、吸着処理するのに最適な時間を精度良く求めることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るガス処理方法の好ましい実施の形態について説明する。
【0021】
図1は、本発明に係るガス処理方法が適用されたガス処理設備の第1の実施形態を模式的に示す構成図である。
【0022】
図1に示すように、ガス処理装置10は、二塔の吸着塔12a、12bを備える。各吸着塔12a、12bの内部には支持板16、16が設けられ、この支持板16、16の上に活性炭14a、14bが充填される。活性炭14a、14bは、繊維状、ハニカム状、ペレット状などが任意に選択される。なお、支持板16は、通気性及び通水性を有する部材、例えばパンチングプレート等が使用される。
【0023】
各吸着塔12a、12bの上部にはそれぞれ、導入ダクト18、18が接続される。導入ダクト18、18の先端は製造設備に接続されており、この製造設備から排出された排ガスが導入ダクト18、18を介して吸着塔12a、12bに導入される。導入ダクト18、18には各吸着塔12a、12bの導入口部分に、ダンパ20a、20bが配設される。このダンパ20a、20bを開閉制御することによって、排ガスを導入する吸着塔12a、12bが切り替えられる。
【0024】
吸着塔12a、12bに導入されたガスは、ガス中の有害成分(悪臭成分及び/又は溶剤成分)が活性炭14a、14bによって吸着される。そして、吸着処理後の処理ガスが、各吸着塔12a、12bの下部に接続された導出ダクト22、22から導出される。導出ダクト22、22は外気に通じており、吸着塔12a、12bから導出されたガスは導出ダクト22、22を介して外気に放出される。導出ダクト22、22の吸着塔12a、12bの導出口部分には、ダンパ24a、24bが配設される。このダンパ24a、24bはダンパ20a、20bとともに開閉制御される。
【0025】
吸着塔12a、12bの下部にはそれぞれ蒸気供給管26、26が接続されている。蒸気供給管26、26の先端は蒸気発生源に接続されており、この蒸気発生源から発生した蒸気が蒸気供給管26、26を介して吸着塔12a、12bに供給される。なお、蒸気発生源として製造設備で発生した蒸気を用いてもよい。
【0026】
蒸気供給管26、26の、吸着塔12a、12bの入口側部分にはそれぞれ、バルブ28a、28bが配設される。このバルブ28a、28bを開閉制御することによって、吸着塔12a、12bの一方に蒸気が供給される。吸着塔12a、12bに供給された蒸気は、各吸着塔12a、12bの上部に接続された蒸気排出管30、30から排出されるか、或いは、凝縮してドレンとなった後に、各吸着塔12a、12bの下部に接続したドレン管32、32から排出される。
【0027】
蒸気排出管30、30の先端はコンデンサに接続されており、このコンデンサによって、蒸気に含まれる有用ガスが回収される。一方、ドレン管32、32の先端は排水処理設備に接続されており、ドレンに含まれる有害成分が除去される。なお、蒸気排出管30、30の各吸着塔12a、12bの出口側にはそれぞれバルブ34a、34bが配設される。また、ドレン管32、32の各吸着塔12a、12bの出口側にはそれぞれバルブ36a、36bが配設される。
【0028】
ところで、ガス処理設備10は、ガスに含まれる有害成分の濃度を三カ所で測定するように構成される。すなわち、ガス処理設備10は、ガスを引き抜く吸引ポンプ40と、この吸引ポンプ40の吸引口に接続された第1〜第3の引き抜きダクト42x、42y、42zと、各引き抜きダクト42x、42y、42zに配設されたセンサ部44x、44y、44zと、を備えている。
【0029】
各センサ部44x〜44zは、ガス中の悪臭成分の濃度を検出する匂いセンサ(不図示)と、ガス中の溶剤成分の濃度を検出する溶剤センサ(不図示)とで構成され、二つのセンサが並列に接続されている。したがって、各センサ部44x〜44zによって、各引き抜きダクト42x〜42zを流れるガス中の悪臭成分の濃度と溶剤成分の濃度とを同時に測定することができる。
【0030】
第1の引き抜きダクト42xは、各吸着塔12a、12bの、活性炭14a、14bの上方に接続されている。したがって、吸引ポンプ40を駆動することによって、吸着処理前のガスが引き抜かれる。また、第1の引き抜きダクト42xには、バルブ46a、46bが設けられる。ガスを引き抜く際には、バルブ46a、46bの一方を開くことによって、吸着塔12aまたは12bのガスが引き抜かれる。なお、第1の引き抜きダクト42xを導入ダクト18に接続し、導入ダクト18を流れるガスを引き抜いてもよい。
【0031】
第2の引き抜きダクト42yは、各吸着塔12a、12bの、活性炭14a、14bの位置に接続されている。したがって、活性炭14a、14bで吸着処理しているガスが引き抜かれる。また、第2の引き抜きダクト42yには、バルブ48a、48bが設けられる。ガスを引き抜く際は、このバルブ48a、48bの一方を開くことによって、吸着塔12aまたは12bからガスが引き抜かれる。なお、第2の引き抜きダクト42yの接続位置は、活性炭14a、14bの上端から接続位置までの距離L1 が、活性炭14a、14bの全高さL0 の70〜90%になるように設定することが好ましい。
【0032】
第3の引き抜きダクト42zは、導出ダクト22に接続される。したがって、導出ダクト22を流れる処理ガスの一部が第3の引き抜きダクト42zに引き抜かれる。また、第3の引き抜きダクト42zにはバルブ50が配設され、このバルブ50を開くことによって処理ガスが引き抜かれ、吸引ポンプ40に吸引される。
【0033】
吸引ポンプ40の吐出口には返送ダクト52が接続され、この返送ダクト52は導入ダクト18に接続される。返送ダクト52には、バルブ54が配設されており、このバルブ54を開くことによって、吸引ポンプ40から送気されたガスが返送ダクト52を介して導入ダクト18に返送される。したがって、第1〜第3の引き抜きダクト42x〜42zから引き抜かれたガスは、吸着塔12a、12bに再度導入され、有害成分が吸着除去される。
【0034】
上述した各ダンパ20a、20b、24a、24b、及び各バルブ28a、28b、34a、34b、36a、36b、46a、46b、48a、48b、50、54は、制御装置56に電気的に接続されており、制御装置56によって開閉される。
【0035】
制御装置56は、ダンパ20a、20b、24a、24bを開閉させることによって、吸着塔12a、12bの一方に排ガスを通気して吸着処理を行う。例えば、ダンパ20a、24aを開くとともにダンパ20b、24bを閉じることによって、排ガスを吸着塔12aに通気し、排ガスに含まれる有害成分を活性炭14aに吸着させる。或いは、ダンパ20a、24aを閉じるとともにダンパ20b、24bを開くことによって、排ガスを吸着塔12bに通気し、排ガスに含まれる有害成分を活性炭14bに吸着させる。
【0036】
また、制御装置56は、バルブ28a、28b、34a、34b、36a、36bを開閉させることによって、吸着塔12a、12bの一方に蒸気を通気して脱着処理を行う。例えば、バルブ28a、34a、36aを閉じるとともに、バルブ28b、34b、36bを開くことによって、吸着塔12bに蒸気を通気し、活性炭14bに吸着した有害成分を脱着させる。或いは、バルブ28a、34a、36aを開くとともに、バルブ28b、34b、36bを閉じることによって、吸着塔12aに蒸気を通気し、活性炭14aに吸着した有害成分を脱着させる。なお、脱着処理は、吸着処理を行っていない吸着塔12a、12bで行われる。脱着処理を終了した後は、バルブ28a或いは28bを閉じて、吸着塔12a、12bの内部を乾燥させた状態で待機させる。
【0037】
また、制御装置56は、吸引ポンプ40を駆動制御するとともにバルブ46a、46b、48a、48b、50、54を開閉制御することによって、第1〜第3の引き抜きダクト42x〜42zからガスを引き抜く。その際、吸着処理を行っている吸着塔12a或いは12bからガスを引き抜くように、バルブ46a、46b、48a、48bを開閉させる。そして、引き抜きダクト42x〜42zに配設したセンサ部44x〜44zによってガス中の有害成分の濃度を測定し、その測定値に基づいて、上述したバルブ20a、20b、24a、24bを開閉させ、吸着処理を行う吸着塔12a、12bを切り替える。
【0038】
次に、第1の実施形態のガス処理設備10の制御方法について説明する。
【0039】
ガス処理設備10では、一方の吸着塔12aまたは12bに排ガスを通気して吸着処理を行うとともに、他方の吸着塔12bまたは12aで脱着処理を行う。そして、第2の引き抜きダクト42yに設けたセンサ部44yの測定値が所定値に達した際に、吸着処理を行う吸着塔12a、12bを切り替えるように制御する。ここで、所定値とは、法規によって定められた値、或いはそれよりも低い値に設定され、悪臭成分の濃度と、溶剤成分の濃度の両方に対してそれぞれ設定される。そして、悪臭成分の濃度と溶剤成分の濃度のどちらか一方が所定値に達した際に切替制御が行われる。
【0040】
吸着塔12aで吸着処理を行っていた際にセンサ部44yの測定値が所定値に達した場合、バルブ20a、24aを閉じてバルブ20b、24aを開くことによって、吸着塔12aに通気していた排ガスを吸着塔12bに通気させる。同様に、吸着塔12bで吸着処理を行っていた際にセンサ部44yの測定値が所定値に達した場合は、バルブ20b、24bを閉じてバルブ20a、24bを開くことによって、吸着塔12bに通気していた排ガスを吸着塔12aに通気させる。
【0041】
次に上記の如く構成されたガス処理設備10の作用について説明する。
【0042】
吸着塔12aまたは12bで吸着処理を行うと、その吸着塔12aまたは12bから導出される処理ガスは、経過時間に伴って有害ガスの濃度が徐々に増加する。すなわち、吸着処理の初期には、活性炭14a、14bが十分な吸着能力を保持しているので、有害成分は確実に活性炭14a、14bに吸着される。したがって、吸着塔12a、12bから排出される処理ガスに含まれる有害成分の濃度は非常に低い。しかし、吸着処理を行うに連れて、活性炭14a、14bの吸着能力が徐々に低下するため、処理ガス中の有害成分の濃度は徐々に上昇する。そして、活性炭14a、14bが破過すると、有害成分の濃度が急激に上昇し、吸着処理前の有害成分の濃度に近い値になる。これを防止するため、従来は、活性炭14a、14bが破過する前に、吸着塔12a、12bを定期的に切り替えて吸着処理を行っていた。このため、活性炭14a、14bが有害成分を十分に吸着してない状態で吸着塔12a、12bを切り替えることになり、脱着処理時に無駄な蒸気が多くなるという問題があった。
【0043】
これに対して、本実施の形態は、センサ部44yの測定値が所定値に達した際に吸着塔12a、12bを切り替えている。したがって、活性炭14a、14bに有害成分が十分に吸着した状態で吸着塔12a、12bを切り替えるので、脱着処理を行った際の、脱着処理に寄与しない無駄な蒸気の量を減らすことができる。
【0044】
また、本実施の形態では、吸着処理中のガスを引き抜いて有害成分の濃度を測定しているので、有害成分の濃度が所定値に達したガスが放出されることを防止できる。すなわち、有害成分の濃度が所定値に達した際、引き抜きダクト42yの接続位置よりも上側の活性炭14a、14bは破過に近い状態になっているが、接続位置よりも下側の活性炭14a、14bは十分な吸着能力を保持している。したがって、接続位置において有害成分の濃度が所定値に達したガスは、接続位置よりも下側の活性炭14a、14bによって有害成分が吸着除去されるので、活性炭14a、14bを通過した後のガスに含まれる有害成分の濃度は、所定値よりも低くなる。これにより、有害成分の濃度が所定値に達したガスが放出されることを防止できる。
【0045】
さらに、本実施の形態は、活性炭14a、14bに有害成分を十分に吸着してから吸着塔12a、12bを切り替えるので、吸着処理を行う時間が長くなり、吸着処理の効率を向上させることができる。また、脱着処理の頻度が減少するので、活性炭14a、14bの負荷が減少し、活性炭14a、14bの寿命を延長することができる。
【0046】
また、本実施の形態は、センサ部44yの測定値が所定値に達するまでの時間、すなわち、活性炭14a、14bが破過する直前までの時間(以下、吸着処理時間という)が分かるので、活性炭14a、14bの交換時期を予測することができる。
【0047】
なお、上述した第1の実施形態において、センサ部44xの測定値は、吸着処理する時間を演算するのに利用するとよい。そして、この演算した時間に基づいて生産工程を管理したり、演算した時間の前後だけガスを引き抜いて濃度を測定するようにしてもよい。
【0048】
さらに、上述した第2の実施形態において、センサ部44zの測定値は、異常の検出に利用するとよい。例えば、センサ部44zの測定値が、前述した所定値に達した際に異常事態が発生したとして、作業者に警告したり、装置を停止したりするとよい。
【0049】
図2は、本発明に係るガス処理設備の第2の実施形態を模式的に示す構成図である。
【0050】
図2に示すように、第2の実施形態のガス処理設備は、導出ダクト22の先端部にダンパ60が配設されており、このダンパ60の上流側と下流側にバイパスライン62が接続されている。バイパスライン62には、ダンパ64、及び補助用吸着塔66が配設されている。補助用吸着塔66は、吸着塔12a、12bと同様に構成され、内部に活性炭68が充填されている。ただし、補助用吸着塔66は、吸着塔12a、12bよりも小さな容量で構成される。
【0051】
上記の如く構成された第2の実施形態では、吸着塔12a或いは12bで吸着処理を行う際、ダンパ60が開かれ、且つダンパ64が閉じられる。そして、センサ部44zの測定値が所定値に達した際に、吸着処理を行う吸着塔12a、12bが切り替えられるとともに、ダンパ60が閉じられ、且つダンパ64が開かれる。これにより、導出ダクト22を流れる処理ガスはバイパスライン62に流れて補助用吸着塔66に導入される。補助用吸着塔66に導入された処理ガスは、有害成分が活性炭68に吸着される。したがって、補助用吸着塔66から排出される処理ガスは、有害成分の濃度が所定値よりも低くなっている。これにより、吸着塔12a、12bの切替時に、有害成分の濃度が所定値に達したガスが放出されることを防止できる。
【0052】
なお、処理ガスを補助用吸着塔66に通気する時間は、数分或いは数十秒程度でよい。或いは、センサ部44zの測定値が十分に低下したことを確認した後に、補助用吸着塔66への通気を停止してもよい。
【0053】
また、処理ガスの通気を停止した補助用吸着塔66に蒸気を供給し、脱着処理を行うようにしてもよい。
【0054】
さらに、上述した第2の実施形態では、センサ部44zの測定値に基づいて吸着塔12a、12bを切り替えたが、これに限定するものではなく、第1の実施形態と同様にセンサ部44yの測定値に基づいて切り替えてもよい。この場合、有害成分の濃度が所定値に達したガスは、引き抜きダクト42yの接続位置よりも下側の活性炭14a、14bと、補助用吸着塔66の活性炭68とによって吸着処理されるので、有害成分の濃度が高い処理ガスが放出されることを防止できる。
【0055】
図3は、第3の実施形態のガス処理設備の制御系統図である。なお、第3の実施形態のガス処理設備は、図1に示した第1の実施形態のガス処理設備10と同様に構成される。
【0056】
図3に示すように、制御装置56は、データベース70、演算処理部72、ダンパ・バルブ制御部74を備える。演算処理部72には、センサ部44x、44yの測定値のデータと、製造設備の制御部76から生産情報が入力される。生産情報としては、例えば、製造設備で使用したガスの種類や量、製造設備の稼働時間や稼働ライン数、生産物の種類や生産量等が入力される。
【0057】
演算処理部72は、センサ部44x、44yの測定値や生産情報と、データベース70に記憶された演算方法に基づいて、吸着処理時間(図1の活性炭14a、14bが破過する直前までの時間)を演算する。この演算に関わったデータ(測定値、生産情報、演算回数等のデータ)は、データベース70に記憶され、ニューロネットワークが構築される。これにより、演算処理回数が増えるに連れて、吸着処理時間の演算の精度を高めることができる。
【0058】
演算処理部72で演算した結果を示すデータはダンパ・バルブ制御部74に出力される。ダンパ・バルブ制御部74はこの演算結果に基づいてダンパ20a、20b、24a、24b及びバルブ28a、28b、34a、34b、36a、36b、46a、46b、48a、48b、50、54を開閉させる。すなわち、演算された吸着処理時間で、吸着塔12a、12bを切り替える。
【0059】
次に上記の如く構成された第3の実施形態のガス処理設備の作用について説明する。
【0060】
吸着塔12a、12bに導入される排ガスの状態、すなわち、排ガスの流量や排ガスに含まれる有害成分の種類や濃度等は常に一定であるとは限らないため、活性炭14a、14bが破過する直前までの吸着処理時間も常に一定ではなく、大きく変化するおそれがある。また、排ガスの状態が一定であった場合でも、脱着処理を繰り返すに連れて、脱着処理後の活性炭14a、14bは吸着性能が徐々に低下するので、吸着処理時間は徐々に短くなるという問題がある。
【0061】
このような問題を解決するため、第3の実施形態では、センサ部44xの測定値や生産情報を演算処理部72に入力することによって、吸着塔12a、12bに導入する前の排ガスの状態を正確に把握し、これに基づいて吸着処理時間を演算している。したがって、排ガスの状態が変化した場合であっても、常に最適なタイミングで、すなわち、吸着材14a、14bが有害成分を十分に吸着したタイミングで吸着塔12a、12bを切り替えることができる。
【0062】
また、第3の実施形態では、センサ部44yの測定値を入力しているので、吸着材14a、14bの実際の吸着能力を知ることができ、これに基づいて演算結果を補正できるので、より正確に吸着処理時間を求めることができる。
【0063】
さらに、第3の実施形態では、吸着処理した回数毎のデータをデータベース70に蓄積することによって、徐々に短くなる吸着処理時間を精度良く求めることができる。したがって、吸着処理や脱着処理の回数が多い吸着材においても、常に最適な吸着処理時間を演算することができる。また、この演算結果から、活性炭14a、14bの最適な交換時期を予測することができる。
【0064】
なお、上述した第1〜3の実施形態は、二つの吸着塔12a、12bを用いたが、三つ以上の吸着塔を用いてもよい。その際、少なくとも一つの吸着塔で吸着処理を行っていればよい。
【0065】
また、上述した実施形態は、吸着材として活性炭を使用したが、吸着材の種類はこれに限定するものではなく、例えば活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライト等の吸着材を、吸着する対象物に応じて選択してもよい。
【0066】
さらに、上述した実施形態は、センサ部44x〜44zとして、悪臭成分の濃度を測定する匂いセンサと、溶剤成分の濃度を測定する溶剤センサを設けたが、悪臭成分と溶剤成分のどちらか一方の成分のみを対象として除去する場合には、その対象となる成分用のセンサのみを設ければよい。
【0067】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るガス処理方法によれば、吸着処理後又は吸着処理中のガスに含まれる悪臭成分の濃度及び/又は溶剤成分の濃度に基づいて、吸着処理を行う吸着塔を切り替えるようにしたので、吸着材に有害成分を十分に吸着させた状態で脱着処理を開始することができる。これにより、脱着処理に寄与しない無駄な蒸気量を減少させることができ、結果として蒸気供給量及び排水処理量を減少させることができる。
【0068】
また、本発明に係るガス処理方法によれば、吸着塔を切り替える際に、ガスを補助用吸着塔に通気するようにしたので、濃度が所定値に達したガスが放出されることを防止できる。
【0069】
さらに、本発明に係るガス処理方法によれば、吸着処理前のガスに含まれる悪臭成分の濃度及び/又は溶剤成分の濃度に基づいて吸着処理時間を演算し、吸着塔を切り替えるので、最適なタイミングで吸着塔を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るガス処理方法が適用されたガス処理設備の第1の実施形態を模式的に示す構成図
【図2】第2の実施形態のガス処理設備の特徴部分を模式的に示す構成図
【図3】第3の実施形態のガス処理設備の制御系統図
【符号の説明】
10…ガス処理設備、12a、12b…吸着塔、14a、14b…活性炭、18…導入ダクト、22…導出ダクト、20a、20b、24a、24b…ダンパ、26…蒸気供給管、30…蒸気排出管、32…ドレン管、28a、28b、34a、34b、36a、36b、46a、46b、48a、48b、50、54…バルブ、40…吸引ポンプ、42x〜42z…引き抜きダクト、44x〜44z…センサ部、56…制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas processing method, and more particularly to a gas processing method for removing organic solvent components and malodorous components harmful to human bodies from exhaust gas in a manufacturing factory for manufacturing pharmaceuticals, semiconductors and the like.
[0002]
[Prior art]
In pharmaceutical manufacturing plants, there are processes for concentration and extraction of organic solvents, and exhaust gases emitted from these processes may contain organic solvent components and malodorous components (hereinafter collectively referred to as harmful components). . For this reason, in a pharmaceutical manufacturing plant, a gas processing facility for removing harmful components from exhaust gas is required.
[0003]
When the treatment amount of the exhaust gas is small, the gas treatment facility comprises a single adsorption tower filled with activated carbon, and the exhaust gas is introduced into this adsorption tower, and harmful components in the exhaust gas are adsorbed and removed by the activated carbon. In this gas processing facility, when activated carbon breaks through, the activated carbon is discarded and replaced with new activated carbon, or the broken activated carbon is handed over to a regeneration manufacturer and regenerated and exchanged off-site.
[0004]
On the other hand, when the exhaust gas treatment capacity is large, a plurality of adsorption towers are provided, and gas is introduced into at least one of the plurality of adsorption towers, and harmful components in the gas are adsorbed and removed. In this gas treatment facility, the exhaust tower is continuously treated by periodically switching the adsorption tower for introducing the gas and regenerating the activated carbon adsorbing the harmful components (that is, desorbing the harmful components). be able to.
[0005]
Gas treatment facilities comprising a plurality of adsorption towers are classified into a steam regeneration type and a dry regeneration type depending on the desorption method of activated carbon. The dry regeneration method is a method in which activated carbon is regenerated by passing the carrier gas heated by the heater through the adsorption tower to heat the activated carbon, or by directly heating the activated carbon with a heater installed in the activated carbon. is there. This method is easy to maintain, but has a drawback of low desorption efficiency.
[0006]
On the other hand, the steam regeneration type is a system in which steam is passed through an adsorption tower to uniformly heat activated carbon to perform desorption. Although this method has a very high desorption efficiency, it has a problem that the amount of steam used is large and a drainage treatment of drain generated when steam is supplied.
[0007]
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-5-84417
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional gas processing equipment has a possibility of supplying a large amount of excess steam because the switching of the adsorption tower is sequence control by a fixed timer. For example, when exhaust gas having a low concentration of harmful components is introduced into the adsorption tower, if the adsorption tower is periodically switched, the adsorption tower is switched in a state where the harmful components are not sufficiently adsorbed on the activated carbon. For this reason, steam is supplied to the activated carbon on which harmful components are not sufficiently adsorbed, and excess steam that does not contribute to the desorption treatment increases. Therefore, the conventional gas treatment equipment has a problem that the amount of wasteful steam supply increases and the wastewater treatment load increases.
[0010]
Furthermore, since the conventional gas processing equipment does not accurately know when to replace the activated carbon, the activated carbon having sufficient adsorption performance may be replaced.
[0011]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a gas processing method capable of reducing the amount of steam supplied and knowing the optimum replacement time of the adsorbent. .
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0013]
According to the first aspect of the present invention, since the adsorption tower is switched based on the concentration of the malodorous component and / or the concentration of the solvent component contained in the gas after the adsorption treatment or during the adsorption treatment, the malodorous component and the solvent component are The desorption process is started in a state where the adsorbent is sufficiently adsorbed. Therefore, it is possible to reduce the amount of extra steam that does not contribute to the desorption process, and it is possible to reduce the amount of wastewater treatment that is necessary for the desorption process.
[0014]
In addition, according to the first aspect of the present invention, the adsorption tower is switched after the malodorous component and the solvent component are sufficiently adsorbed by the adsorbent, so that the time for the adsorption treatment is lengthened and the frequency of the desorption treatment is reduced. Therefore, the adsorption efficiency can be improved, the load on the adsorbent is reduced, and the life of the adsorbent is extended.
[0015]
In order to achieve the above-described object, the invention according to claim 2 allows the malodorous component and / or the solvent component contained in the gas to be passed by passing the gas through at least one of the plurality of adsorption towers containing the adsorbent. In the gas treatment method of adsorbing the adsorbent and switching the adsorption tower through which the gas passes and desorbing the malodorous component and / or the solvent component adsorbed on the adsorbent, the gas adsorbed with the adsorbent, Alternatively, the concentration of the malodorous component and / or the concentration of the solvent component contained in the gas adsorbed with the adsorbent is measured, and when the measured value of the concentration reaches a predetermined value, it is discharged from the adsorption tower. The flow path of the gas to be used is switched, and the gas is passed through an auxiliary adsorption tower.
[0016]
According to the second aspect of the present invention, when the concentration of the malodorous component and / or the concentration of the solvent component contained in the gas from the adsorption tower reaches a predetermined value, the gas flow path is switched and auxiliary adsorption is performed. Since the gas is allowed to pass through the tower, the gas whose concentration reaches a predetermined value is introduced into the auxiliary adsorption tower, and malodorous components and solvent components are removed by adsorption. Therefore, it is possible to prevent the gas having the concentration of the malodorous component or the solvent component from reaching a predetermined value.
[0017]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 3 allows the malodorous component and / or the solvent component contained in the gas to be passed by passing the gas through at least one of the plurality of adsorption towers containing the adsorbent. In the gas treatment method of adsorbing to the adsorbent and switching the adsorption tower through which the gas passes and desorbing the malodorous component and / or the solvent component adsorbed on the adsorbent, before adsorbing with the adsorbent The concentration of the malodorous component contained in the gas and / or the concentration of the solvent component is measured, the time for the adsorption treatment with the adsorbent is calculated based on the concentration before the adsorption treatment, and based on the calculated value, The adsorption tower through which the gas passes is switched.
[0018]
According to the third aspect of the present invention, the adsorption tower is switched by calculating the adsorption treatment time based on the concentration of the malodorous component and / or the concentration of the solvent component contained in the gas before the adsorption treatment. In addition, the adsorption tower can be switched while the solvent component is sufficiently adsorbed by the adsorbent.
[0019]
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein the concentration of the malodorous component and / or the concentration of the solvent component contained in the gas adsorbed with the adsorbent or the gas adsorbed with the adsorbent. The density is measured, and the calculated value is corrected based on the density after the adsorption process or during the adsorption process. Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, the calculation value is corrected according to the adsorbing state of the adsorbent, so that the optimal time for the adsorbing process can be obtained with high accuracy.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a gas processing method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0021]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a first embodiment of a gas processing facility to which a gas processing method according to the present invention is applied.
[0022]
As shown in FIG. 1, the
[0023]
[0024]
In the gas introduced into the adsorption towers 12a and 12b, harmful components (bad odor components and / or solvent components) in the gas are adsorbed by the activated
[0025]
[0026]
Valves 28a and 28b are disposed on the inlet side portions of the adsorption towers 12a and 12b of the
[0027]
The tips of the
[0028]
Incidentally, the
[0029]
Each of the
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The third extraction duct 42z is connected to the
[0033]
A
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
Further, the
[0037]
The
[0038]
Next, a method for controlling the
[0039]
In the
[0040]
When the measurement value of the sensor unit 44y reached a predetermined value when the adsorption process was performed in the
[0041]
Next, the operation of the
[0042]
When the adsorption treatment is performed in the
[0043]
In contrast, in the present embodiment, the adsorption towers 12a and 12b are switched when the measured value of the sensor unit 44y reaches a predetermined value. Therefore, since the adsorption towers 12a and 12b are switched in a state where harmful components are sufficiently adsorbed on the activated
[0044]
In the present embodiment, since the concentration of the harmful component is measured by extracting the gas during the adsorption process, it is possible to prevent the gas having the harmful component concentration reaching a predetermined value from being released. That is, when the concentration of harmful components reaches a predetermined value, the activated
[0045]
Further, in this embodiment, the adsorption towers 12a and 12b are switched after the harmful components are sufficiently adsorbed on the activated
[0046]
Further, in the present embodiment, the time until the measured value of the sensor unit 44y reaches a predetermined value, that is, the time until immediately before the activated
[0047]
In the first embodiment described above, the measured value of the
[0048]
Furthermore, in the second embodiment described above, the measured value of the sensor unit 44z may be used for detecting an abnormality. For example, if an abnormal situation occurs when the measured value of the sensor unit 44z reaches the predetermined value described above, it is preferable to warn an operator or stop the apparatus.
[0049]
FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a second embodiment of the gas processing facility according to the present invention.
[0050]
As shown in FIG. 2, in the gas processing facility of the second embodiment, a
[0051]
In the second embodiment configured as described above, when the adsorption process is performed in the
[0052]
The time for passing the processing gas through the auxiliary adsorption tower 66 may be about several minutes or several tens of seconds. Alternatively, after confirming that the measured value of the sensor unit 44z has sufficiently decreased, the ventilation to the auxiliary adsorption tower 66 may be stopped.
[0053]
Further, the desorption process may be performed by supplying steam to the auxiliary adsorption tower 66 in which the flow of the processing gas is stopped.
[0054]
Furthermore, in the second embodiment described above, the adsorption towers 12a and 12b are switched based on the measured value of the sensor unit 44z. However, the present invention is not limited to this, and the sensor unit 44y is similar to the first embodiment. You may switch based on a measured value. In this case, the gas whose harmful component concentration has reached a predetermined value is adsorbed by the activated
[0055]
FIG. 3 is a control system diagram of the gas processing facility according to the third embodiment. In addition, the gas processing equipment of 3rd Embodiment is comprised similarly to the
[0056]
As shown in FIG. 3, the
[0057]
Based on the measurement values and production information of the
[0058]
Data indicating the result calculated by the
[0059]
Next, the operation of the gas processing facility of the third embodiment configured as described above will be described.
[0060]
Since the state of the exhaust gas introduced into the adsorption towers 12a and 12b, that is, the flow rate of the exhaust gas and the type and concentration of harmful components contained in the exhaust gas are not always constant, immediately before the activated
[0061]
In order to solve such a problem, in the third embodiment, the state of the exhaust gas before being introduced into the adsorption towers 12a and 12b is input by inputting the measurement value and production information of the
[0062]
In the third embodiment, since the measurement value of the sensor unit 44y is input, the actual adsorption capacity of the
[0063]
Furthermore, in the third embodiment, by accumulating data for each number of times of adsorption processing in the
[0064]
In addition, although the 1st-3rd embodiment mentioned above used the two
[0065]
Moreover, although embodiment mentioned above used activated carbon as an adsorbent, the kind of adsorbent is not limited to this, For example, according to the target object to adsorb | suck adsorbents, such as activated alumina, a silica gel, and a zeolite. You may choose.
[0066]
Furthermore, although embodiment mentioned above provided the odor sensor which measures the density | concentration of a malodorous component, and the solvent sensor which measures the density | concentration of a solvent component as
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the gas treatment method of the present invention, the adsorption tower for performing the adsorption treatment based on the concentration of the malodorous component and / or the concentration of the solvent component contained in the gas after the adsorption treatment or during the adsorption treatment. Since the switching is performed, the desorption process can be started in a state where the harmful components are sufficiently adsorbed on the adsorbent. As a result, it is possible to reduce the amount of useless steam that does not contribute to the desorption treatment, and as a result, it is possible to reduce the amount of steam supply and the amount of wastewater treatment.
[0068]
In addition, according to the gas treatment method of the present invention, when the adsorption tower is switched, the gas is vented to the auxiliary adsorption tower, so that it is possible to prevent the gas whose concentration has reached a predetermined value from being released. .
[0069]
Furthermore, according to the gas treatment method of the present invention, the adsorption treatment time is calculated based on the concentration of malodorous components and / or the concentration of the solvent component contained in the gas before the adsorption treatment, and the adsorption tower is switched. The adsorption tower can be switched at the timing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a first embodiment of a gas processing facility to which a gas processing method according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a characteristic part of a gas processing facility according to a second embodiment.
FIG. 3 is a control system diagram of a gas processing facility according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記吸着材で吸着処理したガス、又は前記吸着材で吸着処理しているガスに含まれる前記悪臭成分の濃度及び/又は前記溶剤成分の濃度を測定し、
該濃度の測定値に基づいて、前記ガスを通過させる吸着塔を切り替えることを特徴とするガス処理方法。An adsorbing tower for adsorbing malodorous components and / or solvent components contained in the gas to the adsorbing material by allowing the gas to pass through at least one of a plurality of adsorbing towers containing the adsorbing material, and allowing the gas to pass therethrough. In the gas treatment method of switching and desorbing the malodorous component and / or the solvent component adsorbed on the adsorbent,
Measure the concentration of the malodorous component and / or the concentration of the solvent component contained in the gas adsorbed with the adsorbent or the gas adsorbed with the adsorbent,
A gas processing method, wherein an adsorption tower through which the gas passes is switched based on a measured value of the concentration.
前記吸着材で吸着処理したガス、又は前記吸着材で吸着処理しているガスに含まれる前記悪臭成分の濃度及び/又は前記溶剤成分の濃度を測定し、
該濃度の測定値が所定値に達した際に、前記吸着塔から排出されるガスの流路を切り替え、該ガスを補助用の吸着塔に通過させることを特徴とするガス処理方法。An adsorbing tower for adsorbing malodorous components and / or solvent components contained in the gas to the adsorbing material by allowing the gas to pass through at least one of a plurality of adsorbing towers containing the adsorbing material, and allowing the gas to pass therethrough. In the gas treatment method of switching and desorbing the malodorous component and / or the solvent component adsorbed on the adsorbent,
Measure the concentration of the malodorous component and / or the concentration of the solvent component contained in the gas adsorbed with the adsorbent or the gas adsorbed with the adsorbent,
When the measured value of the concentration reaches a predetermined value, the gas processing method is characterized in that the flow path of the gas discharged from the adsorption tower is switched and the gas is passed through the auxiliary adsorption tower.
前記吸着材で吸着処理する前のガスに含まれる前記悪臭成分の濃度及び/又は前記溶剤成分の濃度を測定し、
該吸着処理前の濃度に基づいて、前記吸着材で吸着処理する時間を演算し、
該演算値に基づいて、前記ガスを通過させる吸着塔を切り替えることを特徴とするガス処理方法。An adsorbing tower for adsorbing malodorous components and / or solvent components contained in the gas to the adsorbing material by allowing the gas to pass through at least one of a plurality of adsorbing towers containing the adsorbing material, and allowing the gas to pass therethrough. In the gas treatment method of switching and desorbing the malodorous component and / or the solvent component adsorbed on the adsorbent,
Measure the concentration of the malodorous component and / or the concentration of the solvent component contained in the gas before the adsorption treatment with the adsorbent,
Based on the concentration before the adsorption treatment, the time for the adsorption treatment with the adsorbent is calculated,
A gas processing method characterized by switching an adsorption tower through which the gas passes based on the calculated value.
該吸着処理後又は吸着処理中の濃度に基づいて、前記演算値を補正することを特徴とする請求項3に記載のガス処理方法。Measure the concentration of the malodorous component and / or the concentration of the solvent component contained in the gas adsorbed with the adsorbent or the gas adsorbed with the adsorbent,
The gas processing method according to claim 3, wherein the calculated value is corrected based on a concentration after the adsorption process or during the adsorption process.
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